SiC複合材料：先端材料の未来

はじめに：要求の厳しい用途におけるSiC複合材料の能力

極端な条件に耐えることができる材料を絶え間なく追求する中で、炭化ケイ素（SiC）複合材料が最前線に登場し、高度な材料科学の新しい時代を告げています。これらはモノリシックSiCセラミックスではなく、SiCが通常、繊維（多くの場合、炭素またはSiC自体）で強化されているか、強化相の周りにマトリックスを形成する洗練された材料です。この複合構造は、以前は達成不可能であった特性の組み合わせを解き放ち、航空宇宙、自動車、エネルギー、半導体製造などの分野でのイノベーションを可能にする、高性能産業用途に不可欠なものにしています。運用上の要求が強まるにつれて、SiC複合材料の本質的な価値と戦略的重要性は成長を続け、さらに調整され、堅牢なソリューションの開発を推進しています。 カスタムSiC複合材は、SiC複合材料の主な利点は、従来のモノリシックセラミックスと比較して、その強化された破壊靭性にあります。強化要素を組み込むことにより、SiC複合材料は、亀裂をそらし、エネルギーを吸収し、壊滅的な粉砕ではなく、より「優雅な」故障モードを示すことができます。この靭性は、SiCの固有の高温安定性、卓越した硬度、化学的慣性、および優れた熱伝導性と相まって、信頼性と長寿命が最も重要な用途に不可欠なものにしています。これらの複合材料の組成と構造をカスタマイズできるため、エンジニアは材料特性を微調整して、独自の用途の特定の、多くの場合厳しい要求を満たすことができ、技術的に達成可能なものの限界を押し広げることができます。

炭化ケイ素（SiC）複合材料の汎用性と優れた性能特性により、さまざまな要求の厳しい産業用途に採用されています。高温耐性、耐摩耗性、化学的慣性、および好ましい熱的および電気的特性の独自の組み合わせにより、極端な環境で動作するコンポーネントに最適です。油井の奥底から広大な宇宙まで、

SiC複合材料の多様な産業用途

は、その実力を証明しています。 産業用SiCソリューション さまざまな業界がSiC複合材料をどのように活用しているかを見てみましょう。

SiC複合材料は、高純度、剛性、熱安定性、およびプラズマ浸食に対する耐性があるため、ウェーハハンドリングコンポーネント、チャック、エッチング装置部品、およびチャンバーコンポーネントに使用されています。これらの用途では、プロセスを汚染せず、過酷な化学的および熱的サイクルに耐えることができる材料が求められます。

• 半導体製造： 軽量でありながら非常に強力なSiC複合材料は、ロケットノズル、ミサイルコンポーネント、超音速機のリーディングエッジ、および高性能ブレーキシステムに見られます。極端な温度と熱衝撃に耐える能力は、
• 航空宇宙と防衛 航空宇宙グレードSiC コンポーネント。SiC繊維および/またはマトリックスを備えたセラミックマトリックス複合材料（CMC）で作られたシュラウドや燃焼器ライナーなどのタービンエンジンコンポーネントが主な例です。 特に
• 自動車： 特に高性能車や電気自動車では、SiC複合材がブレーキローター（鋳鉄と比較して大幅な軽量化と耐フェード性の向上を実現）、クラッチ部品、排気システム部品に採用されています。 自動車用SiC部品 効率性と耐久性に貢献します。
• パワーエレクトロニクス 高度なパワーモジュールやインバーターでは、SiC複合材は優れた熱伝導性と電気絶縁性により、ヒートシンクやベースプレートとして機能します。これは、効果的な 熱管理SiC コンパクトで高出力密度のデバイスにおいて不可欠です。
• 再生可能エネルギー: 太陽光発電では、受光器や熱交換器など、集光型太陽光発電（CSP）システムのコンポーネントが、SiC複合材の高温耐性と耐熱衝撃性の恩恵を受けています。原子力エネルギーでは、その耐放射線性および高温強度から、燃料被覆材や炉心構造材として検討されています。
• 冶金および高温炉： SiC複合材製のキルンファニチャー、バーナーノズル、ラジアントチューブ、るつぼ、熱電対保護管は、金属加工、ガラス製造、セラミックス焼成に見られる過酷な高温環境において、長寿命を提供します。
• 化学処理： ポンプシール、ベアリング、バルブ部品、熱交換器チューブなどのコンポーネントは、優れた 耐薬品性セラミックス SiC複合材の特性により、高温下での腐食性酸、アルカリ、研磨性スラリーに耐えることができます。
• LED製造： LED製造に使用されるMOCVDリアクターのサセプターとキャリアプレートは、熱的均一性、化学的安定性、反応ガスに対する耐性のためにSiC複合材を利用しています。
• 産業機械： 研磨ブラスト用ノズル、腐食性媒体用ベアリング、高圧ポンプ用シールなどの耐摩耗性部品は、SiC複合材の硬度と耐久性を活用しています。

この広範な採用は、SiC複合材の変革的な影響を浮き彫りにし、従来の材料では達成できなかった進歩と運用効率を可能にしています。

カスタムSiC複合材料の比類のない利点

標準的なSiC材料は優れた特性を提供しますが、 カスタムSiC複合材は、 これらの利点を高め、特定の用途のニーズに合わせて調整し、明確な競争優位性を提供します。このカスタマイズには、補強材の種類と配向の変更、マトリックス組成の変更、または性能を最適化する複雑な形状の設計が含まれます。これらの材料を微細構造レベルで設計できる能力は、材料ソリューションの新たな次元を切り開きます。

カスタムSiC複合材を選択する主な利点には、以下が含まれます。

• 最適化された熱管理： カスタマイズにより、熱伝導率の調整が可能になります。たとえば、連続SiCファイバーを配置することで、電子機器や熱交換器に不可欠な特定の方向への放熱を強化できます。逆に、多孔性は断熱のために設計できます。この調整された 耐熱衝撃性SiC は大きな利点です。
• 優れた耐摩耗性と耐エロージョン性： SiC粒子またはファイバーの種類と体積分率を調整して、硬度と靭性を最大化し、研磨性の高い環境に耐えるコンポーネントを実現し、機械および加工設備の耐用年数を延ばし、ダウンタイムを削減できます。
• 化学的不活性および耐食性の向上： SiCは多くの化学物質に対して本質的に耐性がありますが、カスタム複合材は、特定のSiCグレードを選択し、多孔性を最小限に抑えることで、これをさらに強化し、過酷な化学処理または高温腐食性ガス環境での長寿命を保証します。
• 調整された機械的強度と靭性： 脆性のあるモノリシックセラミックスとは異なり、SiC複合材は、破壊靭性を向上させるように設計できます。たとえば、ファイバー補強は、亀裂の偏向とエネルギー吸収のメカニズムを導入し、航空宇宙または自動車用途の構造部品にとって不可欠な、衝撃や機械的応力に対する部品の弾力性を高めます。
• 軽量化の可能性： SiC複合材は、高い剛性対重量比と強度対重量比を提供します。カスタム設計により、性能を損なうことなくコンポーネントの形状をさらに最適化して質量を削減できます。これは、燃費とペイロードの増加を目指す航空宇宙、防衛、自動車分野にとって重要な要素です。
• 複雑な形状とニアネットシェイプ製造： カスタムSiC複合材の高度な製造技術により、モノリシックSiCの従来の機械加工では達成が困難または不可能であった複雑な形状を作成できます。これにより、材料の無駄と後続の機械加工コストを削減できます。
• 用途固有の電気的特性： SiC複合材の電気伝導率は調整できます。一般的には絶縁体または半導体ですが、ドーピングまたは特定の導電性相を組み込むことで、発熱体、センサー、静電気放電（ESD）用途に適した材料を作成できます。
• 要求の厳しい役割に対するコスト効率の向上： 初期コストは高くなる可能性がありますが、カスタムSiC複合材が提供する長寿命、メンテナンスの削減、および運用効率の向上により、重要な用途において総所有コストが削減されることがよくあります。

開発能力のある知識豊富なサプライヤーと提携することにより、 カスタムSiC複合材料ソリューション業界は、既製品の材料の限界を克服し、新たなレベルの性能と信頼性を達成できます。

主要なSiC複合材料グレード：特性と選択ガイド

炭化ケイ素複合材は、万能なソリューションではありません。さまざまな製造プロセスにより、さまざまなグレードのSiC複合材が生まれ、それぞれが特定の用途に合わせて調整された独自の特性セットを備えています。これらの違いを理解することは、最適な材料を選択するために不可欠です。主な方法は、反応焼結（RB-SiC）、焼結（SSiC、LP-SiC）、および化学気相含浸/堆積（CVI/CVD SiC）であり、多くの場合、繊維強化SiC-SiC複合材（CMC）に使用されます。

一般的なSiC複合材の種類とその特性を比較してみましょう。

SiC複合材の種類	製造プロセスのハイライト	主要物件	代表的なアプリケーション
反応焼結SiC（RB-SiC）/シリコン含浸SiC（SiSiC）	多孔質のSiCプレフォーム（多くの場合、SiC粒子と炭素を混合したもの）に溶融シリコンを含浸させます。シリコンは炭素と反応して新しいSiCを形成し、元の粒子を結合します。通常、15％の遊離シリコンが含まれています。	優れた強度と剛性 優れた耐摩耗性と耐摩耗性 高い熱伝導率 複雑な形状を製造するための比較的低コスト 使用温度は、遊離ケイ素の融点（約1410℃）によって制限されます。	摩耗部品（ノズル、シール、ライナー）、キルンファニチャー、ポンプ部品、熱交換器、メカニカルシール。
焼結SiC（SSiC）/無加圧焼結SiC（LP-SiC）	焼結助剤（例：ホウ素、炭素）を含む微細SiC粉末を圧縮し、不活性雰囲気中で高温（2000～2200℃）で焼成し、粒子を結合させます。遊離ケイ素はありません。	非常に高い強度、高温下でも維持 優れた耐薬品性（酸およびアルカリ） 高い硬度と耐摩耗性 優れた耐熱衝撃性 RB-SiCよりも高い使用温度（最大1600℃以上）	化学ポンプ部品、ベアリング、シール、半導体処理装置、防弾装甲、腐食性の高い環境の熱交換器チューブ。
窒化ケイ素結合SiC（NB-SiC）	シリコン窒化物（Si3N4）相によって結合されたSiC粒子。SiCとシリコンの混合物を窒化することによって形成されます。	優れた耐熱衝撃性 優れた耐摩耗性 適度な強度 溶融非鉄金属に対する耐性	キルンファニチャー、アルミニウムおよびその他の非鉄金属接触用コンポーネント、サイクロンライナー。
SiC繊維強化SiCマトリックス複合材（SiC/SiC CMC）	SiC繊維はSiCマトリックスに埋め込まれており、多くの場合、化学気相含浸（CVI）、ポリマー含浸および熱分解（PIP）、または溶融含浸によって形成されます。	優れた破壊靭性（非脆性破壊） 非常に高い温度耐性（酸化環境下では1300℃を超える可能性あり） 軽量で高強度 優れた耐熱衝撃性 ダメージ許容性	航空宇宙エンジン部品（タービン、ノズル）、熱保護システム、核融合炉部品、高性能ブレーキディスク。
炭素繊維強化SiCマトリックス複合材（C/SiC）	SiCマトリックスに埋め込まれた炭素繊維。マトリックスは、通常、液体シリコン含浸（LSI）またはCVIによって形成されます。	高い強度対重量比 優れた耐摩耗性と高い摩擦係数（ブレーキ用） 優れた耐熱衝撃性 空気中の高温での炭素繊維酸化によって制限されます（多くの場合、保護コーティングが必要です）	高性能ブレーキディスク（スポーツカー、航空機）、クラッチ部品、ホットプレス金型。

適切なグレードを選択するには、動作環境（温度、化学的暴露、機械的負荷）と経済的考慮事項を慎重に評価する必要があります。たとえば、 焼結SiC複合材 優れた耐薬品性と高温耐性を提供しますが、 反応焼結SiC複合材 わずかに要求の少ない条件で複雑な形状に対して、より費用対効果が高くなる可能性があります。究極の靭性と高温性能には、SiC/SiC CMCが比類のないものですが、コストは高くなります。これらの選択肢を効果的にナビゲートするには、材料専門家との相談が不可欠です。

SiC複合材料コンポーネントの製造に関する重要な設計上の考慮事項

炭化ケイ素（SiC）複合材でコンポーネントを設計するには、金属やプラスチックとは異なるアプローチが必要です。複合形態であっても、セラミックスに固有の特性は、製造性、性能、および長寿命を確保するために、設計段階での慎重な検討を必要とします。これらの側面を見落とすと、最適な部品、コストの増加、または早期の故障につながる可能性があります。

の主な設計上の考慮事項 カスタムSiC部品 を含む：

• 材料の脆性の理解（複合材でも）： SiC複合材はモノリシックSiCよりも靭性がありますが、ほとんどの金属よりも脆性があります。設計は、応力集中を最小限に抑えることを目指す必要があります。これは、以下を意味します。
  • 内外の角に十分な半径。鋭い角は主要な応力集中点です。
  • 断面積の急激な変化を避けること。徐々に移行することが望ましいです。
  • 局所的な応力を軽減するために、より広い領域に荷重を分散します。
• 製造プロセスの制限： 選択された製造ルート（たとえば、RB、焼結、CMCのCVI）は、特定の幾何学的制約を課します。
  • ニアネットシェイプ機能： 一部のプロセスでは、最小限の後処理で複雑な形状が可能ですが、他のプロセスでは大幅な研削が必要になる場合があります。達成可能な複雑さについては、早い段階でサプライヤーと話し合ってください。
  • 壁の厚さ： 最小および最大の壁厚はプロセスによって異なります。非常に薄い壁は脆く、均一に製造することが困難な場合がありますが、厚すぎるセクションは内部応力または不完全な含浸/焼結の影響を受ける可能性があります。
  • 抜き勾配： 金型を含むプロセスでは、部品を取り外すために勾配角度が必要になる場合があります。
• 収縮と歪み： 特に焼結プロセスでは、大幅な収縮（通常15〜20％）が発生します。これは、最初の「グリーン」ボディ設計で考慮する必要があります。不均一な収縮は、特に複雑または非対称な部品で、歪みを引き起こす可能性もあります。
• 接合と組み立て： SiC複合部品を相互に、または他の材料（金属など）に接合することは、熱膨張係数の違いとセラミックスの非溶接性により困難な場合があります。
  • 機械的固定（ボルト、クランプ）が一般的ですが、点荷重を避けるために慎重な設計が必要です。
  • ろう付けまたは特殊な接着接合がオプションであり、特定の表面処理と材料適合性が必要です。
  • 接合部の数を最小限に抑えるために、統合設計を検討してください。
• 熱管理設計： コンポーネントが熱用途（ヒートシンク、熱交換器）の場合、設計は熱の流れを最適化する必要があります。一部の繊維強化複合材の異方性熱伝導率を考慮し、それに応じて繊維を配置します。
• 公差と被削性： SiCとその複合材は非常に硬いため、機械加工が困難でコストがかかります。部品をニアネットシェイプにできるだけ近づけて設計し、研削やラッピングなどの仕上げ作業を最小限に抑えます。現実的な許容範囲を指定します。より厳しい許容範囲はコストを大幅に増加させます。
• 表面仕上げの要件： 用途（たとえば、シール面、摩耗部品、または光学用途）に基づいて、必要な表面仕上げを指定します。さまざまな仕上げプロセスで、さまざまなRa値が実現します。
• 耐衝撃性： モノリシックよりも靭性がありますが、SiC複合部品を直接、高速衝撃にさらす設計は、そのような負荷用に特別に設計されていない限り（たとえば、装甲）避けてください。
• 環境要因： 材料グレードの選択と設計の詳細に影響するため、温度の極端な変化、熱サイクル、化学的環境、摩耗や浸食の可能性など、すべての動作条件を考慮してください。

設計エンジニアとSiC複合材メーカー間の早期の連携が不可欠です。これにより、設計が性能と製造性の両方に対して最適化され、 技術セラミックスエンジニアリング の独自の強みを活かして、可能な限り最良の結果を達成します。

精度の達成：SiC複合材における公差、表面仕上げ、寸法精度

精度は、半導体製造、航空宇宙、光学などの業界で、炭化ケイ素（SiC）複合材で作られたコンポーネントにとって重要な要件となることがよくあります。これらの非常に硬い材料で厳しい公差、特定の表面仕上げ、および高い寸法精度を達成するには、特殊な製造および仕上げ技術が必要です。機能と限界を理解することは、設計者と調達専門家の両方にとって重要です。

公差：

SiC複合部品で達成可能な公差は、いくつかの要因に大きく依存します。

• 製造プロセス：
  • ニアネットシェイププロセス： 反応結合や一部の焼結などの技術により、最終寸法に近い部品を製造でき、一般的な「焼成後」の公差は寸法の±0.5%～±1%の範囲です。複雑な内部構造は、より緩い公差を持つ場合があります。
  • 機械加工集約型プロセス： 非常に厳しい公差を得るには、焼結後または含浸後の研削、ラッピング、および研磨が必要です。
• 部品のサイズと複雑さ： より大きく、より複雑な部品は、焼成または含浸中に寸法を制御することが一般的に困難であり、焼成時の公差が広くなる可能性があります。
• 材料グレード： SiC複合材のさまざまなグレードは、処理中にさまざまな程度の収縮と安定性を示す場合があります。

精密研削では、SiC複合材の標準的な達成可能な公差は、±0.01 mm～±0.05 mm（±0.0004インチ～±0.002インチ）の範囲です。非常に重要な用途では、特殊なラッピングと研磨により、数ミクロンまでのさらに厳しい公差を達成できますが、これによりコストとリードタイムが大幅に増加します。

表面仕上げ：

SiC複合材部品の表面仕上げ（Ra、平均粗さ）は、シール、ベアリング、流体フロー、または光学インターフェースを伴う用途にとって重要です。

• 焼成/処理後: 表面は、プロセスと金型/工具の表面に応じて、Ra 1 µm～5 µm以上の粗さになる場合があります。これは、一部の窯道具や一般的な構造部品に適している場合があります。
• 研磨： ダイヤモンド研削では、通常、Ra 0.2 µm～Ra 0.8 µmの範囲の表面仕上げを達成できます。これは、多くの機械部品で一般的です。
• ラッピングとポリッシング： 非常に滑らかな表面の場合、段階的に微細なダイヤモンド研磨材を使用したラッピングと研磨技術により、Ra値は0.1 µm未満、さらには光学グレードの仕上げではRa 0.01～0.02 µmまで達成できます。これらのプロセスには時間がかかり、特殊な機器が必要です。

寸法精度：

寸法精度とは、最終部品が設計で指定された公称寸法にどの程度適合しているかを示します。これには、線形公差だけでなく、平面度、平行度、垂直度、円筒度などの幾何学的特性も含まれます。

• SiC複合材で高い寸法精度を達成するには、粉末の準備とグリーンボディの形成から、焼成/浸透サイクル、最終機械加工まで、各製造ステップを綿密に管理する必要があります。
• 座標測定機（CMM）、光学比較器、表面プロファイラーなどの高度な計測機器は、寸法精度と表面仕上げを検証するために不可欠です。

調達とエンジニアリングにおける重要な考慮事項:

• 必要なもののみを指定する： 公差と表面仕上げを過剰に指定すると、SiCの機械加工の難しさから、製造コストとリードタイムが劇的に増加します。部品の機能要件を慎重に分析してください。
• サプライヤーとの早期相談: 設計段階で、SiC複合材サプライヤーと寸法と表面仕上げの要件について話し合ってください。彼らは、彼らのプロセスで実際的かつ経済的に達成可能なものについてガイダンスを提供できます。
• 機械加工コストを考慮する: 硬質SiC複合材で厳しい公差を達成することは、主に機械加工の課題であることを忘れないでください。除去する必要のある材料が多く、仕上げが細かいほど、コストは高くなります。

これらの精度に関する側面を理解することにより、企業は、不必要な費用を発生させることなく、性能ニーズを満たすSiC複合材部品を効果的に指定して調達できます。

パフォーマンスの向上：SiC複合材料の後処理

製造されたままの炭化ケイ素（SiC）複合材部品は多くの優れた特性を備えていますが、特定の用途での性能、耐久性、または適合性をさらに高めるために、さまざまな後処理処理を適用できます。これらのステップは、多くの場合、厳しい運用上の要求を満たすために不可欠であり、精密機械加工から特殊な表面処理まで多岐にわたります。

の一般的な後処理のニーズ SiC の耐摩耗性 およびその他の性能向上には以下が含まれます。

• 精密研削およびラッピング：
  • 目的 厳しい寸法公差、特定の幾何学的特性（平面度、平行度）、および所望の表面仕上げを達成するため。 SiCの極度の硬度により、ダイヤモンド研磨剤を使用する必要があります。
  • プロセス 研削は通常、ダイヤモンドホイールを使用して材料を除去し、部品を成形します。ラッピングは、部品とラッププレートの間にルーズダイヤモンド研磨剤スラリーを使用して、非常に細かい表面仕上げと高い平面度を達成することを含みます。
  • メリットだ： シール、ベアリング、半導体ウェーハチャック、および精度が最重要となる光学素子などの部品に不可欠です。
• 研磨：
  • 目的 摩擦、摩耗、または光散乱を最小限に抑え、超平滑で、多くの場合鏡面のような表面仕上げを達成するため。
  • プロセス ラッピングのより細かいバージョンで、非常に細かいダイヤモンド粒子またはその他の特殊な研磨コンパウンドを使用します。
  • メリットだ： 光学部品、高性能ベアリング、および一部の医療機器用途に不可欠です。
• エッジ面取り/ラジアス加工：
  • 目的 SiC複合材などの脆性材料で欠けやすくなる鋭いエッジを除去し、応力集中を軽減するため。
  • プロセス 研削または特殊な工具で実行できます。
  • メリットだ： クラックの発生を防ぐことにより、取り扱い安全性、部品の堅牢性、および耐久性を向上させます。
• クリーニング：
  • 目的 表面から汚染物質、機械加工残留物、または微粒子を除去するため。これは、半導体処理や医療機器などの高純度用途にとって特に重要です。
  • プロセス 特殊な溶剤での超音波洗浄、脱イオン水リンス、および制御された乾燥環境が含まれる場合があります。
  • メリットだ： 部品の純度を確保し、機密性の高いプロセスでの汚染を防ぎます。
• シーリング/含浸：
  • 目的 一部のSiC複合材、特に特定のグレードの反応焼結SiC、または固有の多孔性を持つものは、透過性を低減し、耐薬品性を高め、または機械的特性を向上させるために、シールまたは含浸される場合があります。
  • プロセス 細孔を樹脂、ガラス、またはその他のセラミックスなどの材料で浸透させることを含みます。たとえば、RB-SiC中の遊離ケイ素は本質的に細孔を充填します。
  • メリットだ： ガス/液体透過性を低減し、耐薬品性に対する耐性を向上させ、強度を高めることができます。
• コーティング：
  • 目的 基本的なSiC複合材に固有のものではない機能を追加するため。たとえば、非常に高温での耐酸化性の向上（例：SiC/SiC CMC用の環境バリアコーティング–EBC）、生体適合性の向上、または特定のトライボロジー特性。
  • プロセス 技術には、化学蒸着（CVD）、物理蒸着（PVD）、またはスラリーコーティングとそれに続く熱処理が含まれます。
  • メリットだ： 極めて過酷な環境でのSiC複合材の動作範囲と寿命を延長するか、特殊な表面特性を提供します。たとえば、EBCは、ガスタービンエンジンでCMCのSiC繊維を酸化と水蒸気攻撃から保護できます。
• アニーリング/熱処理：
  • 目的 製造または機械加工中に誘発された内部応力を緩和するため、または特定の特性のために微細構造を変更するため。
  • プロセス 特定の雰囲気での制御された加熱および冷却サイクル。
  • メリットだ： 材料の機械的安定性と一貫性を向上させることができます。

適切な後処理ステップの選択は、最終用途の要件と使用されるSiC複合材の特定のグレードによって決定されます。これらのプロセスの慎重な計画と実行は、これらの高度な材料の可能性を最大限に実現するために不可欠であり、多くの場合、専門的な専門知識と設備が必要です。

SiC複合材料の製造と使用における課題への対応

優れた特性にもかかわらず、炭化ケイ素（SiC）複合材は、その製造と用途において特定の課題を提示します。これらのハードルを理解することは、エンジニアとメーカーがSiC複合材部品を効果的に設計、製造、および実装し、最適な性能と信頼性を確保するために不可欠です。これらの課題を軽減するには、多くの場合、材料の慎重な選択、設計の最適化、および専門的な製造専門知識が必要です。

一般的な課題とそれらを克服するための戦略には以下が含まれます。

• 脆性と破壊靭性：
  • チャレンジだ： 複合材（特に繊維強化CMC）は、モノリシックSiCよりも大幅に靭性が向上していますが、金属よりもまだ脆いです。衝撃や欠陥による壊滅的な故障に対する感受性が懸念される可能性があります。
  • 緩和：
    • 繊維強化（例：SiC/SiC CMC）、ウィスカ強化、または二相微細構造などの靭性メカニズムを採用します。
    • 応力集中を最小限に抑えるように部品を設計します（例：丸みを帯びたコーナー、徐々の厚さの変化）。
    • 厳格な品質管理と非破壊検査（NDT）を実施して、クラックを検出します